[发明专利]材料界面的原位加工测试装置

权利要求书

1.一种材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，包括一第一真空腔室、一第二真空腔室、一真空管、一光路耦合装置和一传递装置； 所述第一真空腔室与第二真空腔室通过真空管相连，所述真空管包括一真空阀门，用于控制第一真空腔室与第二真空腔室的连通和隔绝； 所述光路耦合装置和第二真空腔室连接； 所述第一真空腔室包括一双束装置和一第一多探针扫描探针显微镜，所述双束装置包括一聚焦离子束发生装置和一电子束发生装置，聚焦离子束发生装置用于产生聚焦离子束，电子束发生装置用于产生电子束，所述第一多探针扫描显微镜包括一第一样品台； 所述第二真空腔室包括一第二多探针扫描探针显微镜、一导热介质、一制冷系统，所述第二多探针扫描探针显微镜包括一第二样品台，所述制冷系统通过导热介质与第二样品台相连； 所述传递装置用于在第一真空腔室和第二真空腔室连通时传递样品和探针。

2.根据权利要求1所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，所述第一真空腔室和第二真空腔室在一套真空泵组的作用下，维持各自真空状态，所述第二真空腔室的真空度高于第一真空腔室。

3.根据权利要求2所述材料表面局部光谱测量的方法，其特征在于，所述第一真空腔的真空状态为高真空状态，所述高真空状态的范围为1.33×10^-1~1×10^-6帕斯卡；所述第二真空腔的真空状态为超高真空状态，所述超高真空状态的范围为10^-6~10^-10帕斯卡。

4.根据权利要求1所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，所述电子束位于竖直方向，聚焦离子束与电子束有一夹角；所述聚焦离子束和电子束聚集于同一点。

5.根据权利要求3所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，所述第一真空腔室还包括多个针尖台，针尖台与第一多探针扫描探针显微镜的探针一一对应；所述多个针尖台和探针位于电子束和聚焦离子束所确定的平面的同侧；所述平面的另一侧空间放置一二次电子探测器；所述多个针尖台和第一样品台均与第一多探针扫描探针显微镜的控制器相连，并可以分别独立驱动。

6.根据权利要求1所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，所述第二真空腔室还包括多个针尖台，针尖台与第二多探针扫描探针显微镜的探针一一对应；所述第二样品台和多个针尖台均与第二多探针扫描探针显微镜的控制器相连，并可以分别独立驱动。

7.根据权利要求1所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，进一步包括位于非真空环境的一光源、一光谱探测装置和一时间分辨光谱系统；所述第二样品台通过光路耦合装置与光源、光谱测试装置与时间分辨光谱系统耦合。

8.根据权利要求5或6所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，所述探针的数量为1个至4个。

9.根据权利要求1所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，所述第一多探针扫描探针显微镜和第二多探针扫描探针显微镜各自独立的选自于原子力显微镜、激光力显微镜和磁力显微镜中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，所述聚焦离子束发生装置采用聚焦离子束单独刻蚀样品或采用刻蚀增强气体辅助聚焦离子束进行刻蚀。

11.根据权利要求10所述的材料界面的原位加工测试装置，其特征在于，所述聚焦离子束为气体等离子体离子束或金属离子源，刻蚀增强气体为XeF₂；所述气体等离子体离子束为H、He、O、Ne、Xe中任意一种或几种的混合物；所述金属离子源为Ga、Be、Si、Pb、As、Sb、In中任意一种或几种的混合物。